Параметризация

Параметризация - очень ценный инструмент, позволяющий за короткое время проверить различные конструкции и конструктивные схемы и избежать принципиальных ошибок. Можно изменить несколько параметров и посмотреть, как будет вести себя при этом изделие в целом. Параметрическая связь позволяет управлять свойствами или характеристиками объекта посредством управляющего параметра, что значительно усиливает возможности моделирования. Простейший пример параметрической связи это размерно–управляемые построения.

. Эффективность параметризации определяется порядком организации механизма внутренних данных и пересчета моделей, что является чрезвычайно важным фактором. Отсутствие или недостаточная оптимизация пересчета модели вызывает значительные потери времени на ожидание пересчета при незначительном изменении какого-либо элемента модели. Быстродействие современных компьютеров еще недостаточно для того, чтобы 3 D -моделирования занимало столько же времени, как и работа с плоскими чертежами, и порой пользователю приходится терять значительную часть рабочего времени в ожидании, когда программа завершит ту или иную операцию

Основой большинства операций твердотельного построения является плоский эскиз. В большинстве случаев эскиз используется как ТЗ на всю сборку или механизм. Все элементы проекта моделируются с использованием перекрестных ссылок на 2 D -геометрию или копируют ее. При таком проектировании вся сборка, как по кинематике, так и по характерным размерам элементов, управляется эскизом. Через эскиз ведущий специалист управляет всем проектом.

Эскиз не должен являться статической геометрией, он должен изначально быть параметрическим изображением. При отсутствии размеров геометрия с учетом наложенных взаимосвязей должна управляться курсором.

Комплексы параметрических элементов полностью управляются размерами и уже поэтому являются параметрическими, но кроме этого, множество их свойств управляются с помощью комплексных параметров, некоторые из которых для удобства оформляются в библиотеки. Именно поэтому одно из очень полезных применений параметризации - создание библиотек материалов, стандартных и унифицированных элементов. Затраты на создание схемы параметризации окупаются многократным использованием библиотек.

Параметрические связи могут касаться не только геометрических свойств модели, но и таких свойств, как поведение модели при моделировании. В таких случаях, когда речь идёт о поведении модели, часто говорят об “интеллектуальных” моделях. Поведение модели проявляется при взаимодействии с другими моделями.

Современная САПР должна обеспечивать параметризацию за счет соблюдения не только жесткой геометрии элемента, но и принципа его построения. В этом случае особое значение приобретают размеры и особенно взаимосвязь элементов (касательность, параллельность, концентричность и др.) и через реальное построение должен записываться ход конструкторской мысли. Система с таким видом параметризации будет отрабатывать заданную идею построения при любых модификациях проекта в целом. Способ построения элемента должен запоминаться системой всегда и по всей структуре проекта. Это позволяет установить идеологическую зависимость между элементами различных деталей (стыковой узел). Такие комплексные параметры необходимы, когда проектный процесс выходит за рамки простого черчения, когда проектный процесс затрагивает ряд смежных задач, выполнявшихся до этого практически вручную.

Поэтому следуют еще несколько требования к параметрической САПР:

• содержать развитые средства для проектирования деталей сложных форм и сборочных единиц методами гибридного параметрического и поверхностного моделирования
• обеспечивать возможность концептуального проектирования на основе параметрического эскизирования
• обеспечивать внесение изменений как параметрически так и вручную
• создавать полную параметрическую модель, что дает большую мобильность при проектировании технологической оснастки и приспособлений, позволяет вносить изменения для проведения будущих модификаций
• используемая параметрическая модель, должна позволять пользователю не только получать отдельные параметрические чертежи, но и собирать из отдельных чертежей параметрические сборочные конструкции. При этом процесс создания сборки сводится к заданию соответствия параметров отдельных чертежей. Например, если в конструкции имеется подшипник установленный на шейке вала, то при изменении диаметра шейки вала САПР должна обеспечить автоматический подбор соответствующего подшипника (естественно, если в ней имеется библиотека подшипников). Таким образом при изменении сборочной конструкции происходит автоматическое изменение параметров всех деталей, входящих в эту сборку, и поэтому конструктор может получить готовые рабочие чертежи деталей с учетом изменений, внесенных в сборочный чертеж
• САПР с параметрическими возможностями обязательно должен включать в себя несколько модулей, обеспечивающих параметризацию, таких как:
• модуль параметрического конструирования обеспечивает функциональность для создания геометрической модели изделия с использованием методов параметрического каркасного, поверхностного и твердотельного моделирования
• модуль, обеспечивающий интеграцию параметрических и непараметрических методов каркасного, поверхностного и твердотельного моделирования
• модуль позволяющий переходить от одного метода моделирования к другому в рамках единой модели и дает возможность сочетать как параметрические, так и явно заданные размеры
• модуль параметрического моделирования допусков. Конструктор может выполнить оценку геометрической модели при различных значениях допусков и проверить ее свойства, варьируя номинальные параметры, с постепенным накоплением и фиксацией результатов для процессов анализа или последующей подготовки производства
• модуль параметрического многокомпонентного моделирования, который обеспечивает возможности эффективного моделирования сборки, включая учет ограничительных условий, накладываемых на пары деталей, входящих в сборку. Иными словами, обеспечивается связь параметров различных деталей одной сборки и простое ориентирование ("навигация") по структуре изделия. Пользователь может работать со сборкой с одновременным представлением геометрии деталей и иерархической структуры сборки в виде дерева.